Current Transformer ( CT ) အေၾကာင္း ေလ့လာရန္ ( အေျခခံ )

ကၽြန္ေတာ္ေလ့လာမိတဲ့ အပိုင္းအစေလး တခုျဖစ္ပါတယ္။


လွ်ပ္စစ္စီးေနတဲ့ လမ္းေၾကာင္းတခုမွာ Current နည္းနည္းသာ စီးေနရင္ေတာ့ တိုက္ရိုက္ တိုင္းတာႏိုင္ေပမဲ့၊ Current အမ်ားၾကီး စီးေနရင္ တိုင္းတာႏိုင္ဖို႔ အသံုးျပဳတဲ့ Transformer ကို Current Transformer လို႔ ေခၚတာ ျဖစ္ပါတယ္။

Transformer ရဲ႕ Primary Current အမ်ားၾကီး စီးေနခ်ိန္မွာ  Secondary Current  ငယ္သြားေအာင္ Turn Ratio နဲ႔ အခ်ိဳးက် ေလ်ာ့က်ေစျခင္း အားျဖင့္ တိုင္းတာျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။

Secondary Current ကို  5 A  နဲ႔ 1 A မ်ားကို စံအျဖစ္ အသံုးျပဳၾကပါတယ္၊ 5 Ampere CT ကို  CT နဲ႔ Relay/Meter ၾကားအကြာအေဝး  25 meter ထက္ မပိုလွ်င္သာ သံုးသင့္ပါတယ္။ လုပ္ငန္းခြင္မွာ Measuring နဲ႔  Protection ကိစၥ ၂ မ်ိဳး အတြက္ အသံုးျပဳပါတယ္။

CT တလံုးရဲ႕ Primary Rated Current ကို Rating တမ်ိဳးထဲေသာ္လည္းေကာင္း၊ တမ်ိဳးထက္ ပို၍ေသာ္လည္းေကာင္း မွာယူ အသံုးျပဳတတ္ၾကပါတယ္။ ဥပမာ -
100/5 A
100-200/5 A
100-200-400/5 A

CT တလံုးရဲ႕ Secondary Winding ကို မိမိအသံုးျပဳလိုတဲ့ လုပ္ငန္းအေရအတြက္နဲ႔ အမ်ိဳးအစား (Metering or Protection) အလိုက္ one winding မွသည္ five winding အထိ မွာယူ အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ ဥပမာ -
2000/5/5 A
2000/5/5/5 A
2000/5/5/5/5 A  


CT နဲ႔ ပတ္သက္တဲ့  International Standard မ်ားက  IEC 60044-1 နဲ႔  IEEE C57-13 တို႔ ျဖစ္ပါတယ္။
CT တလံုးရဲ႕ အျပင္ႏွင့္ အတြင္း အစိတ္အပိုင္းမ်ားျပပံုေတြ ျဖစ္ပါတယ္။

 

CT ရဲ႕ Nameplate ကို ေလ့လာလို႔ရေအာင္ နမူနာပံုနဲ႔ ရွင္းျပထားတာေလး ျဖစ္ပါတယ္။



CT  ရဲ႕ Accuracy Class မ်ားအေၾကာင္း

CT ရဲ႕ Secondary Winding ေတြကို Measuring နဲ႔ Protection အတြက္ မိမိသံုးမည့္ ကိစၥရပ္ေတြအလိုက္ Accuracy Class ကို သတ္မွတ္ ေရြးခ်ယ္ရပါတယ္။

ပထမ Measuring CT Winding ေတြနဲ႔ ပတ္သက္တဲ့ IEC Standard မွာသံုးတဲ့ Accuracy Class အေခၚအေဝၚ၊ သံုးစြဲမည့္ပစၥည္းနဲ႔ Class ရဲ႕ ညႊန္းဆိုခ်က္ေတြ ေဖာ္ျပမွာ ျဖစ္ပါတယ္ -

CT ရဲ႕ Accuracy Class 1 က Rated Current နဲ႔ အလုပ္လုပ္ေနခ်ိန္မွာ Rated Error 1 % ရိွႏိုင္တယ္လို႔ ဆိုလိုပါတယ္။
Accuracy Class အလိုက္ သင့္ေတာ္တဲ့ Application ေတြကို ေဖာ္ျပထားပါတယ္-

Class                   Suitable Application
0.1              for precision measurement
0.2              for precision measurement
0.5              for high grade kilowatt-hour meter for commercial
1                 general industrial measurement
3                 general industrial measurement
5                 approximate measurement

Protection CT Winding ေတြနဲ႔ ပတ္သက္တဲ့ IEC Standard မွာသံုးတဲ့ Accuracy Class အေခၚအေဝၚ၊ သံုးစြဲမည့္ပစၥည္းနဲ႔ Class ရဲ႕ ညႊန္းဆိုခ်က္ေတြ ေဖာ္ျပမွာ ျဖစ္ပါတယ္

ဥပမာ Class 5P10 ဆိုရင္ CT ရဲ႕ Accuracy က 5, Accuracy Limit Factor (ALF) က 10 ျဖစ္ပါတယ္။ CT Secondary မွာ Rated Burden တပ္ထားျပီး၊ Primary side မွာ Rated Current ရဲ႕ ၁၀ ဆ ျဖတ္စီးမယ္ဆိုရင္ Rated Error  5% ရိွႏိုင္တယ္လို႔ ဆိုလိုပါတယ္။



Accuracy Limit Factor 10 ဆိုတာ Primary side မွာ Rated Current ရဲ႕ ၁၀ ဆထက္ ပိုစီးခ်ိန္မွာ Secondary Current ဟာ အခ်ိဳးက် မွန္ေအာင္ မတိုင္းႏိုင္ဘူးလို႔ ဆိုလိုပါတယ္။ Accuracy Limit Factor ရဲ႕ Typical Value မ်ားက 5, 10, 15, 20, 30 တို႔ ျဖစ္ပါတယ္။

Accuracy Class အလိုက္ သင့္ေတာ္တဲ့ Application ေတြကို ေဖာ္ျပထားပါတယ္-

Class                   Suitable Application
5P              Zero sequence protection (Earth Fault protection)
5P              Differential protection
5P, 10P       Impedance relay (Distance protection)
5P, 10P       Overcurrent protection                 

CT  ရဲ႕ Burden မ်ားအေၾကာင္း

CT ရဲ႕ Secondary Winding ေတြကို Measuring နဲ႔ Protection အတြက္ အသံုးျပဳရာမွာ မိမိသံုးမည့္ ကိစၥရပ္ေတြအလိုက္ Control Cable, Measuring Meter, Protective Relays ေတြ တပ္ဆင္ထားမွာ ျဖစ္ပါတယ္။

အဆိုပါပစၥည္းမ်ားရဲ႕ ခုခံမႈေၾကာင့္ ျဖစ္လာတဲ့ VA တန္ဖိုးမ်ားေပါင္းလာဒ္ကို Burden လို႔ ေခၚပါတယ္။

Burden of Measuring CT = Burden of Control Cable + Burden of Meters

Burden of Protection CT = Burden of Control Cable + Burden of Relays

Control Cable ရဲ႕ Burden ကိုတြက္ဖို႔ ေအာက္ပါအခ်က္မ်ား လိုပါတယ္-
၁။      CT နဲ႔  Relay ၾကား ဆက္သြယ္ထားတဲ့  Control Cable အရွည္
၂။      CT Secondary Winding Connection ပံုစံ
၃။      Control Cable ၾကိဳး အရြယ္အစား

CT Secondary Winding မွာ Control Cable ဆက္သြယ္တဲ့ Connection ပံုစံက ေအာက္ပါ ပံုအတိုင္း ၂ မ်ိဳးရိွပါတယ္-



ဘယ္ဖက္ပံုအတိုင္း တည္ေဆာက္ရင္ 6 wire connection လို႔ေခၚျပီး၊ ညာဖက္ပံု အတိုင္း တည္ေဆာက္ရင္  4 wire connection  လို႔ေခၚပါတယ္။

6 wire connection ျဖစ္ခဲ့ရင္ CT နဲ႔ Relay ၾကား ဆက္သြယ္ထားတဲ့ Control Cable အရွည္ရဲ႕ ၂ ဆ (အသြား+အျပန္) ကို အေျခခံတြက္ရပါတယ္။

4 wire connection ျဖစ္ခဲ့ရင္ CT နဲ႔ Relay ၾကား ဆက္သြယ္ထားတဲ့ Control Cable အရွည္ရဲ႕ ၁.၂ ဆ (common neutral type) ကို အေျခခံတြက္ရပါတယ္။

ဥပမာ တခုေရးပါမယ္-

CT နဲ႔ Relay ၾကား Control Cable အရွည္   -        40 meter
Control Cable ၾကိဳး အရြယ္အစား             -        4 sq. mm (Copper)
Secondary Winding Connection ပံုစံ       -        4 wire connection
Relay ၏ Burden                                  -        20 mOhm
CT Secondary Rated Current               -        5 Amp
Take, resistivity of copper (75 deg. C) = þ = 0.0216 µOhm-m

CT Secondary Burden         ဘယ္ေလာက္ရိွေနမလဲ

4 wire connection ေၾကာင့္ ေျမွာက္ေဖာ္ကိန္း ၁.၂ ကိုသံုးပါမယ္၊

R = þL/A = 0.0216 µOhm-m x (1.2 x 40 m) / 4 sqmm = 0.259 Ohm

Burden of CT  = burden of cable + burden of relay
                     = ( 0.259 Ohm + 0.02 Ohm ) x (5 A) x(5 A) = 6.98 VA

ဒါေၾကာင့္  CT ရဲ႕ Rated Burden အျဖစ္ 10 VA ကို ေရြးလို႔ရပါတယ္။

CT ရဲ႕ Rated Burden ကို ၾကီးၾကီးေရြးရင္ရသလို၊ ေစ်းလဲ ပိုက်သင့္လာပါမယ္။

ေရြးခ်ယ္တဲ့ CT ရဲ႕အခ်က္အလက္ေတြက 300/5 A, 5P20, 10 VA ဆိုပါစို႔၊

ေရြးခ်ယ္ခ်က္အရ Rated Accuracy Limit Factor က 20 ျဖစ္ေသာ္လည္း၊ Actual burden က 6.98 VA သာျဖစ္လို႔ Actual Accuracy Limit Factor ျပန္တြက္ၾကည့္ရပါမယ္။

Rated Accuracy Limit Factor = Fn = 20
Rated Burden of CT             = Sn = 10 VA
Actual Burden of CT             = Sa = 6.98 VA
Internal burden of CT secondary = Si = 0.07 Ohm x (5A) x (5A) = 1.75 VA
Actual Accuracy Limit Factor = Fa = Fn x (Si + Sn) / (Si + Sa)
                                                 = 20 x (1.75 + 10) / (1.75 + 6.98)
                                                 = 26.9

ဒီအေျဖအရ Accuracy Limit Factor 20 ကိုသံုးထားေသာ္လည္း လက္ရိွ burden အရ Actual Accuracy Limit Factor က 26.9 ျဖစ္လာတဲ့ အတြက္ Primary side မွာ Rated Current ရဲ႕ 26.9 ဆထက္ ပိုစီးခ်ိန္အထိ Secondary Current ဟာ အခ်ိဳးက် မွန္ေအာင္ တိုင္းေပးႏိုင္တယ္လို႔ ဆိုလိုပါတယ္။

တနည္းအားျဖင့္ CT secondary မွာ တကယ္ရိွေနမယ့္ burden ငယ္ေလ၊ Actual Accuracy Limit Factor ပိုေကာင္းလာေလျဖစ္ပါတယ္။

CT ရဲ႕ Rated Secondary Current ကို 5 A အစား  1 A သံုးမယ္ဆိုရင္ Actual Burden တန္ဖိုး ၂၅ ဆ ပိုငယ္သြားမွာ ျဖစ္ပါတယ္။

CT ရဲ႕ Secondary မွာ တပ္ဆင္အသံုးျပဳတဲ့ တိုင္းတာေရးပစၥည္းမ်ား(Measuring Equipment) ၏ Burden တန္ဖိုးနမူနာမ်ားကို အၾကမ္းဖ်ဥ္းသိႏိုင္ဖို႔ ေအာက္မွာ ေဖာ္ျပထားျပီး တကယ္သံုးမယ့္ ပစၥည္းမ်ား၏ Burden တန္ဖိုးကို စစ္ဖို႔လိုပါတယ္။

Device                 Type                             Max. VA per Circuit
Ammeter             Electromagnetic                    3
                          Electronic                             1
Transducer          Self-powered                       3
                          External powered                  1
Energy Meter       Induction                              2
                          Electronic                             1
                          Watt-meter, Var-meter          1
Maximum Demand Meter                                 3

CT ရဲ႕ Secondary မွာ တပ္ဆင္အသံုးျပဳတဲ့ Protective Relay မ်ား၏ Burden တန္ဖိုးနမူနာမ်ားကို သိႏိုင္ဖို႔ အသံုးမ်ားေနေသာ Micom Relay မ်ားကို ေအာက္မွာ ေဖာ္ျပထားျပီး တကယ္သံုးမယ့္ ပစၥည္းမ်ား၏ Burden တန္ဖိုးကို စစ္ဖို႔လိုပါတယ္။

Device                                Relay Code                                     Max. VA per Circuit
                                                                                                 1 A              5A
Overcurrent relay                P111                                                < 0.2          < 0.2
O/C E/F relay                      P120-P123, P125-P127                      < 0.025       < 0.3
O/C E/F relay                      P141-P145                                        < 0.04        < 0.01        
Distance relay                     P441-P445                                        < 0.04        < 0.01
Distance relay                     P430C, P432, P433, P435-P439           < 0.1          < 0.1
Current Differential              P521                                                < 0.025      < 0.3
Transformer Differential       P630C, P631-P634, P638                    < 0.1         < 0.1
Bus bar protection                P741-P743                                       < 0.04        < 0.01
CB Fail protection                 P821                                               < 0.025      < 0.3